2 Haziran 1960 yılında Trabzon'da doğan Mustafa Uzunyılmaz tiyatro eğitimini İstanbul Konservatuvarı Tiyatro Bölümü'nde aldı. Kaygısızlar dizisiyle dizi kariyerine start veren Uzunyılmaz, Vay Anam Vay dizisindeki Kadir karakteriyle çıkış yaptı. Zeki Demirkubuz'un yazıp yönettiği Kader filminde Uğur'un babası rolüyle büyük beğeni kazanan oyuncu, 2009 yılında 16. Adana Altın Koza Film Şenliğinde Kız Kardeşim filmindeki Kazım rolü ile En İyi Yardımcı Erkek Oyuncu Ödülü'nü kazandı.
1983 yılından beri sektörün içinde olan oyuncu Dün Gece Bir Rüya Gördüm, Zahir İstanbul Aşkları, Kız Kardeşim, Nokta, Osmanlı Cumhuriyeti, İncir Reçeli ve Kıskanmak gibi pek çok filmde boy gösterdi.